第三代半导体“王炸”产品来袭！比传统SiC晶圆便宜1-2成 即将量产

1月16日，据日经新闻报道，住友集团旗下的住友金属矿山（简称住友矿山）将量产用于生产功率半导体的新一代碳化硅（SiC）晶圆，预计2025年实现月产1万片。住友矿山希望凭借这种新型SiC晶圆抢占美国Wolfspeed（前身为科锐，CREE）等企业的市场，使全球份额占比达到10%。

要知道，Wolfspeed可是SiC衬底的绝对龙头，手握全球五成SiC晶圆产能，拥有世界最大的SiC晶圆厂，它早早宣布了10亿美元的扩产计划，在去年上市、改名，将业务进一步聚焦于SiC等第三代半导体。根据从事专利分析的日本Patent Result所整理出的数据，在与SiC有关的专利方面，Wolfspeed持有的专利数量最多，住友电工位列第三（该公司与住友矿山同为住友集团的核心企业）。

除了Wolfspeed外，II-VI、罗姆等也纷纷表态，要大力开拓SiC晶圆业务。群狼环伺SiC，住友矿山的底气从何而来？

据了解，住友的新晶圆堪称传统SiC晶圆的“进阶版”。住友矿山通过在结晶不规则而价格较低的“多晶SiC”上贴一层可以降低发电损耗的“单晶SiC”，合成一片晶圆。与基于单晶衬底的传统SiC功率半导体相比，其价格低10%-20%。另外，纯电动汽车的逆变器采用SiC功率半导体时，可以降低电力损耗，与此类现有产品相比，住友矿山的新晶圆能将电力损耗进一步降低10%左右。

目前，住友矿山可为半导体厂商供应直径6英寸的新晶圆，力争首先将应用于家电等产品，预计2025年以后用于电动车。该公司还将考虑开发量产效率更高的8英寸晶圆，并在海外建设生产基地。

赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念对记者称，如果住友矿山的新一代SiC半导体晶圆材料能够通过下游厂商的验证，并实现量产，则其将成为Wolfspeed的有力竞争者。

SiC迎来价格甜蜜点 衬底厂商功不可没

据市场调研机构yole development测算，单片成本SiC仍比Si基产品高出7~8倍。而国盛证券分析师郑震湘此前表示，SiC的实际成交价与Si器件价差已经缩小至2-2.5倍之间，SiC器件广泛应用的甜蜜点已经到来。

这与SiC衬底厂商们积极推动技术改进、扩产密不可分。近两年，起步较早的Wolfspeed、罗姆、英飞凌等海外厂商不断进行产品迭代，产品性能、质量持续提升；晶圆良率提升，尺寸升级，产能扩充，衬底价格快速下探。

据了解，Wolfspeed有望2022年上半年率先实现8英寸SiC衬底量产，通常随着晶圆尺寸增加另存，成本会下降35%-40%，预计Wolfspeed从6寸向8寸转移，成本有望下降至少50%。II-VI计划自2020年开始，5年内6寸晶圆产能扩张5-10倍，同时扩大运用差异化的材料技术的8寸晶圆产能。

郑震湘进一步预测，在大部分衬底提供商完成低缺陷密度单晶生长工艺及厚单晶生长工艺研发后，衬底单位面积价格会迎来相对快速的降低。

SiC是目前发展最成熟的第三代半导体材料，未来十年，新能源汽车、充电设施、轨道交通将是SiC器件需求规模大幅增长的主要推动力，价格下探势必助推SiC应用驶入快车道。